JPS62105442A - 微小変位調整装置 - Google Patents
微小変位調整装置Info
- Publication number
- JPS62105442A JPS62105442A JP24658885A JP24658885A JPS62105442A JP S62105442 A JPS62105442 A JP S62105442A JP 24658885 A JP24658885 A JP 24658885A JP 24658885 A JP24658885 A JP 24658885A JP S62105442 A JPS62105442 A JP S62105442A
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- JP
- Japan
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- movable
- fixed
- base
- buffer member
- ramp
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高密度な半導体装置（以下ＬＳＩという）等の
微細パターンを形成するだめの露光装置等の位置合わせ
機構に用いられる微小変位機構に関するものである。
微細パターンを形成するだめの露光装置等の位置合わせ
機構に用いられる微小変位機構に関するものである。
従来の技術
ＬＳＩは最近ます壕す高密度化され、各々の素子の微細
パターンの寸法は１ミクロン以下に及んでいる。従来か
らの露光装置の原理図を第３図に示す。フォトマスク１
とＳｉウェハ２との位置合わせを行い、光を光源３より
照射し露光する。この時の位置合わせは、Ｓｉウェハ２
上に設けた位置合わせマークを用いて、Ｓｉウェハ２を
装着したステージ４を回転Ｑと２軸（ｘ、ｙ）平行移動
させ、フォトマスク１上のマークとＳｉウェハ２上のマ
ークを重ね合わせることによって行い、その位置合わせ
精度として±ｏ、１ミクロン以下が必要になりつつある
。この種の平行移動を行うだめの微小変位機構を第４図
に示す。６は可動台で、板バネ６により、固定体７を介
して、ステージ固定台８に弾性保持され、ｙ矢印方向に
微小変位可能に保持されている。モータ９の回転運動を
マイクロメータヘッド１０により直線運動に変換し、可
動幀刷台１１を固定傾斜台１２に沿って変位させること
により、可動体５がＹ方向に変位する。
パターンの寸法は１ミクロン以下に及んでいる。従来か
らの露光装置の原理図を第３図に示す。フォトマスク１
とＳｉウェハ２との位置合わせを行い、光を光源３より
照射し露光する。この時の位置合わせは、Ｓｉウェハ２
上に設けた位置合わせマークを用いて、Ｓｉウェハ２を
装着したステージ４を回転Ｑと２軸（ｘ、ｙ）平行移動
させ、フォトマスク１上のマークとＳｉウェハ２上のマ
ークを重ね合わせることによって行い、その位置合わせ
精度として±ｏ、１ミクロン以下が必要になりつつある
。この種の平行移動を行うだめの微小変位機構を第４図
に示す。６は可動台で、板バネ６により、固定体７を介
して、ステージ固定台８に弾性保持され、ｙ矢印方向に
微小変位可能に保持されている。モータ９の回転運動を
マイクロメータヘッド１０により直線運動に変換し、可
動幀刷台１１を固定傾斜台１２に沿って変位させること
により、可動体５がＹ方向に変位する。
この時の変位量Δｙは
Δｙ ＝ ｘ Ｘしｎθ
ここで、Ｘ−マイクロメータヘッド１ｏの直線移動量、
０−可動傾斜台１１の傾斜台で表わされる。
０−可動傾斜台１１の傾斜台で表わされる。
例えば、ｘ＝１ミクロン、肺θ＝□であれば、Δｙ ＝
Ｏ，００５ミクロンとなる。
Ｏ，００５ミクロンとなる。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような構造では、可動台６の移動方向を変
えるだめにモータ９の回転方向を変位させたとき、可動
台５がα方向に微小回動するという問題があった。これ
は下記の理由による。
えるだめにモータ９の回転方向を変位させたとき、可動
台５がα方向に微小回動するという問題があった。これ
は下記の理由による。
つ１す、モータ９の回転により、可動傾斜台１１がＸθ
α方向移動する場合には、板・くネ６にはｙ■丈方向力
が加わると共に、Ｘθα方向力も発生し、仮バネ６のＡ
部は圧縮力かｆ′［用１７、Ｂ部には引張力が作ｆｔＪ
する。ぞの結果、可動台５が微小αθ方向に微小回動す
る。又、可動台５の送りＪＪ向を反転させると、つまり
モータ９を反転させると、前述とは逆にα■力方向可動
ｔｔ６か微小回動する３１、このようｉ／（、＋ｉｉ動
台６の送１＋ ））向を変える毎に、可動台５がα方向
に微小回動したのでの１、位置合わせ精度として、＋０
．１ミクロン以下を実現しにくい。
α方向移動する場合には、板・くネ６にはｙ■丈方向力
が加わると共に、Ｘθα方向力も発生し、仮バネ６のＡ
部は圧縮力かｆ′［用１７、Ｂ部には引張力が作ｆｔＪ
する。ぞの結果、可動台５が微小αθ方向に微小回動す
る。又、可動台５の送りＪＪ向を反転させると、つまり
モータ９を反転させると、前述とは逆にα■力方向可動
ｔｔ６か微小回動する３１、このようｉ／（、＋ｉｉ動
台６の送１＋ ））向を変える毎に、可動台５がα方向
に微小回動したのでの１、位置合わせ精度として、＋０
．１ミクロン以下を実現しにくい。
そこで、本発明は可動台５の送り方向を変えても、可動
台６がα方向に微小回動しないようにするものである。
台６がα方向に微小回動しないようにするものである。
問題点を解決するだめの手段
ぞして、上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は
前記’ｉｉｌ動台と可動傾斜台との間に、可動台の弾性
方向に対して弾性を崩した緩衝Ｆ、（（４Ａを設け、可
動台並びに可動傾斜台に当接させるものである。
前記’ｉｉｌ動台と可動傾斜台との間に、可動台の弾性
方向に対して弾性を崩した緩衝Ｆ、（（４Ａを設け、可
動台並びに可動傾斜台に当接させるものである。
作 用
この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、緩衝部材は可動台の弾性方向（Ｙ方向）に対
１７ては弾性体として作用し、Ｘ方向に対しては、はぼ
剛体とみなすことができる。従って、可動傾斜台の変位
に伴ない緩衝部材はＹ方向に対しては弾性体として作用
するため、可動傾斜台の変位に応じて変形するが、Ｘ方
向に対してほぼ剛体として作用し、Ｘ方向への変位は極
めて少なくなり、Ｘ方向の分力が吸収される。
１７ては弾性体として作用し、Ｘ方向に対しては、はぼ
剛体とみなすことができる。従って、可動傾斜台の変位
に伴ない緩衝部材はＹ方向に対しては弾性体として作用
するため、可動傾斜台の変位に応じて変形するが、Ｘ方
向に対してほぼ剛体として作用し、Ｘ方向への変位は極
めて少なくなり、Ｘ方向の分力が吸収される。
この結果、可動台の送り方向を変化させるために、モー
タを反転させ、可動傾斜台を移動させた際に移動に伴な
うＸ方向の分力を緩衝部材により吸収することができる
ため、可動台のα方向への微小回動を極力微小にするこ
とができる。
タを反転させ、可動傾斜台を移動させた際に移動に伴な
うＸ方向の分力を緩衝部材により吸収することができる
ため、可動台のα方向への微小回動を極力微小にするこ
とができる。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図において、１３は試料等を取付けるため６ ・
・ の可動台で、可動台１３０両端は板バネ１４により、ス
テージ固定台１６に一体成形された一対の固定体１５に
弾性保持され、ｙ矢印方向に微小変位可能に保持されて
いる。１７．１８は１４を可動台１３および固定体１６
に取付ける板バネ固定板である。１９は弾性ヒンジレバ
ーで一端１９ａはステージ固定台１６に固定され、他端
は基台１６より浮いており自由端となっている。又、弾
性ヒンジレバー１９の固定端１９０の近傍にはり入部１
９ｄを有し、さらに、切欠部１９ｄの近傍には先端が球
形状で、可動台１３に当接部１９ａを有し、又、自由端
近傍には先端が球形状で、可動傾斜台２０に当接と当接
部１９ｂを有１〜でいる。可動傾斜台２ｏは当接部１９
ｂと当接している当接面に対し、傾斜を有した傾斜面を
有した固定傾胴台２１に当接している。可動傾斜台２０
を固定傾斜台２１の傾斜面に沿−〕で移動させる手段と
し７て、可動傾斜台２０の一端を、ｘ（−〇方向に負勢
する圧縮バネ２２、可動傾斜台２ｏの他端を押している
差動マイクロメータヘッド２３．差動マイクロメ−タヘ
ノド２３を回転させるためのモータ２４よりなる。
・ の可動台で、可動台１３０両端は板バネ１４により、ス
テージ固定台１６に一体成形された一対の固定体１５に
弾性保持され、ｙ矢印方向に微小変位可能に保持されて
いる。１７．１８は１４を可動台１３および固定体１６
に取付ける板バネ固定板である。１９は弾性ヒンジレバ
ーで一端１９ａはステージ固定台１６に固定され、他端
は基台１６より浮いており自由端となっている。又、弾
性ヒンジレバー１９の固定端１９０の近傍にはり入部１
９ｄを有し、さらに、切欠部１９ｄの近傍には先端が球
形状で、可動台１３に当接部１９ａを有し、又、自由端
近傍には先端が球形状で、可動傾斜台２０に当接と当接
部１９ｂを有１〜でいる。可動傾斜台２ｏは当接部１９
ｂと当接している当接面に対し、傾斜を有した傾斜面を
有した固定傾胴台２１に当接している。可動傾斜台２０
を固定傾斜台２１の傾斜面に沿−〕で移動させる手段と
し７て、可動傾斜台２０の一端を、ｘ（−〇方向に負勢
する圧縮バネ２２、可動傾斜台２ｏの他端を押している
差動マイクロメータヘッド２３．差動マイクロメ−タヘ
ノド２３を回転させるためのモータ２４よりなる。
動作と（ッては、モータ２４の回転運動を差動マイクロ
メータヘッド２３により直線運動に変換し、１ｉｒ動傾
斜台２ｏを固定傾斜台２１に沿って変位させることによ
り、弾性ヒンジレバ−１９０当接部１９ｂが１１動傾斜
台２０の傾斜角θに応じて、Ｘ方向に変位する。そして
、弾性ヒンジレバ−１９０当接部１９ｂの変位量か、切
欠部１９ｄと尚接部１９ｂの長さ１１と、切欠部１９ｄ
と当接部１９ａの長さｅ２とのテコ比に応じて、当接部
１９ａが縮小変位する。さらに、当接部１９ａの変位に
応じて可動台１３が変位する。この時の可動台１３の変
位量Δｙは Δｙ ＝ ｘ Ｘ ｆａｎθ×− ここで、Ｘ−差動マイクロメータヘノド２３の直線移動
ｈ１．θ−可動傾斜台２０の傾斜角、１１−’ＩＰ＝性
ヒン／レバ１９の切欠部から尚接部１９ｂ−４でのＪ＋
さ、ｅ２−切欠部１９ｄから当接部１９ａｉ（での長さ
、で表わされる。例えばｘ ＝ １ミクロン、ｌ１ｌｎ
θとなる。
メータヘッド２３により直線運動に変換し、１ｉｒ動傾
斜台２ｏを固定傾斜台２１に沿って変位させることによ
り、弾性ヒンジレバ−１９０当接部１９ｂが１１動傾斜
台２０の傾斜角θに応じて、Ｘ方向に変位する。そして
、弾性ヒンジレバ−１９０当接部１９ｂの変位量か、切
欠部１９ｄと尚接部１９ｂの長さ１１と、切欠部１９ｄ
と当接部１９ａの長さｅ２とのテコ比に応じて、当接部
１９ａが縮小変位する。さらに、当接部１９ａの変位に
応じて可動台１３が変位する。この時の可動台１３の変
位量Δｙは Δｙ ＝ ｘ Ｘ ｆａｎθ×− ここで、Ｘ−差動マイクロメータヘノド２３の直線移動
ｈ１．θ−可動傾斜台２０の傾斜角、１１−’ＩＰ＝性
ヒン／レバ１９の切欠部から尚接部１９ｂ−４でのＪ＋
さ、ｅ２−切欠部１９ｄから当接部１９ａｉ（での長さ
、で表わされる。例えばｘ ＝ １ミクロン、ｌ１ｌｎ
θとなる。
本実施例に示すごとく、弾性ヒンジレバー１９を緩衝部
材として、可動台１３と可動傾斜台２゜との間に設け、
各々に対し、当接させる構成にすることにより、弾性ヒ
ンジレバーの切欠部近傍は弾性体として作用し、切欠部
近傍以外はほぼ剛体とみなすことができる。従−〕て、
自由端近傍に作用するＸ方向の分力ｔ：１、テコの原理
により、切欠部近傍ではテコの比に応じて変位は縮小す
るが、これに反し、自由端近傍に作用するＸ方向の分力
に対してはほぼ剛体として作用し、Ｘ方向への変位は極
めて少なくできる。
材として、可動台１３と可動傾斜台２゜との間に設け、
各々に対し、当接させる構成にすることにより、弾性ヒ
ンジレバーの切欠部近傍は弾性体として作用し、切欠部
近傍以外はほぼ剛体とみなすことができる。従−〕て、
自由端近傍に作用するＸ方向の分力ｔ：１、テコの原理
により、切欠部近傍ではテコの比に応じて変位は縮小す
るが、これに反し、自由端近傍に作用するＸ方向の分力
に対してはほぼ剛体として作用し、Ｘ方向への変位は極
めて少なくできる。
又、この実施例に示すごとく、テコの原理を応用した変
位縮小機能をもつ弾性ヒンジレバー１９を用い、かつ、
従来からの勾配の原理を応用した変位縮小機能との組合
わせに」：す、可動台１３の変位量を容易に微小にする
ことができる。
位縮小機能をもつ弾性ヒンジレバー１９を用い、かつ、
従来からの勾配の原理を応用した変位縮小機能との組合
わせに」：す、可動台１３の変位量を容易に微小にする
ことができる。
この実施例では弾性ヒンジレバー１９の各当接部１９ａ
、１９ｂの先端形状を球形にし、可動台１３並びに可動
傾斜台２Ｑとの接触部側を平面構造としたが、逆に、各
当接部１９ａ、１９ｂ側を平面とし、可動台１３及び可
動傾斜台２ｏ側を球形状にしてもよい。
、１９ｂの先端形状を球形にし、可動台１３並びに可動
傾斜台２Ｑとの接触部側を平面構造としたが、逆に、各
当接部１９ａ、１９ｂ側を平面とし、可動台１３及び可
動傾斜台２ｏ側を球形状にしてもよい。
第１の実施例では、緩衝部材として、テコの原理を応用
した変位縮小機能をもつ弾性ヒンジレバーを用いたが、
第２の実施例として、はぼ中央部に可動台及び可動傾斜
台に当接される当接部を各々有し、両端をステージ固定
台に固定し、該両固定端近傍に各々切欠部を有した緩衝
部材を用いても同様な効果が得られる。第２図において
、２５゜２６は第１図と同様な可動台、及び、可動傾斜
台、２了はほぼ中央部に可動台２６及び可動傾斜台２６
に当接される当接部２７ａ及び２７ｂを有し、両端２７
ｃ、２７ｄをステージ固定台２８に固定され、該両固定
端近傍に各々切欠部２７ｅ、２７ｆを有した緩衝部材で
ある。つまり、緩衝部材２７は、両端固定で中央部が弾
性保持されている部材であり、可動台２６のＸ方向の移
動に対しては弾１０ ’ 性体として作用し、Ｘ方向にｋｉ ｌ’：、は剛体とし
て作用し、Ｘ力向への変位は極めて少なくできる。しか
も、両端が固定されているため、Ｘ方向の分力を両端で
均等に負荷できるため、Ｘ方向の変位がより少なくでき
る。
した変位縮小機能をもつ弾性ヒンジレバーを用いたが、
第２の実施例として、はぼ中央部に可動台及び可動傾斜
台に当接される当接部を各々有し、両端をステージ固定
台に固定し、該両固定端近傍に各々切欠部を有した緩衝
部材を用いても同様な効果が得られる。第２図において
、２５゜２６は第１図と同様な可動台、及び、可動傾斜
台、２了はほぼ中央部に可動台２６及び可動傾斜台２６
に当接される当接部２７ａ及び２７ｂを有し、両端２７
ｃ、２７ｄをステージ固定台２８に固定され、該両固定
端近傍に各々切欠部２７ｅ、２７ｆを有した緩衝部材で
ある。つまり、緩衝部材２７は、両端固定で中央部が弾
性保持されている部材であり、可動台２６のＸ方向の移
動に対しては弾１０ ’ 性体として作用し、Ｘ方向にｋｉ ｌ’：、は剛体とし
て作用し、Ｘ力向への変位は極めて少なくできる。しか
も、両端が固定されているため、Ｘ方向の分力を両端で
均等に負荷できるため、Ｘ方向の変位がより少なくでき
る。
第１及び第２の実施例において、緩衝部材は一体構造と
１７だが、複数の部材で構成しても、同様な効果が得ら
れる。
１７だが、複数の部材で構成しても、同様な効果が得ら
れる。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、弾性保持され
た可動台と、勾配の原理を応用した変位縮小機能を有し
た可動部である可動傾斜台との間に、可動台の弾性方向
に対して弾性をイＪｌ〜だ緩衝部材を設け、可動台並び
に可動傾斜台に当接させることにより、可動傾斜台の移
動に伴なう余分な分力を緩衝部材により吸収することが
できるため、可動台の送り方向を変化させても、可動台
の微小回動は、はとんどなくなる。
た可動台と、勾配の原理を応用した変位縮小機能を有し
た可動部である可動傾斜台との間に、可動台の弾性方向
に対して弾性をイＪｌ〜だ緩衝部材を設け、可動台並び
に可動傾斜台に当接させることにより、可動傾斜台の移
動に伴なう余分な分力を緩衝部材により吸収することが
できるため、可動台の送り方向を変化させても、可動台
の微小回動は、はとんどなくなる。
第１図は本発明の一実施例における微小変位調整装置の
基本構成を示す平面図、第２図は本発明の第２の実施例
における微小変位調整装置の基本構成を示す平面図、第
３図は微小変位機構が用いられる露光装置の原理図、第
４図は従来例の微小変位調整装置の基本構成を示す図で
ある。 １３・・・・可動金、１４・・・・・・板バネ、１６・
・・・・・ステージ固定台、１９・・・・・・弾性ヒン
ジレバー、１９ａ。 １９ｂ・・・・・当接部、１９ｃ・・・・・・固定端、
１９ｄ・・・・切欠部、２０・・・・可動傾斜台、２１
・・・・・・固定傾斜台、２７・・・・・緩衝部材、２
７ａ 、２７ｂ ・・当接部、２７０ 、２７ｄ−・
・・固定端、２了ｅ、２７ｆ・・・・切欠部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ／−一一木肴トマスク ’１−−−３ｉクエハ ！Ｌ！ ｌ！Ｊ 」 □ Ｑつ
基本構成を示す平面図、第２図は本発明の第２の実施例
における微小変位調整装置の基本構成を示す平面図、第
３図は微小変位機構が用いられる露光装置の原理図、第
４図は従来例の微小変位調整装置の基本構成を示す図で
ある。 １３・・・・可動金、１４・・・・・・板バネ、１６・
・・・・・ステージ固定台、１９・・・・・・弾性ヒン
ジレバー、１９ａ。 １９ｂ・・・・・当接部、１９ｃ・・・・・・固定端、
１９ｄ・・・・切欠部、２０・・・・可動傾斜台、２１
・・・・・・固定傾斜台、２７・・・・・緩衝部材、２
７ａ 、２７ｂ ・・当接部、２７０ 、２７ｄ−・
・・固定端、２了ｅ、２７ｆ・・・・切欠部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ／−一一木肴トマスク ’１−−−３ｉクエハ ！Ｌ！ ｌ！Ｊ 」 □ Ｑつ
Claims (3)
- （１）ステージ固定台に弾性保持された可動台と、前記
可動台の移動方向に対して弾性を有し、前記可動台に当
接する緩衝部材と、この緩衝部材に当接する当接面に対
向する面を傾斜面とした可動傾斜台と、この可動傾斜台
の傾斜面に当接する面を有する固定傾斜台と、前記可動
傾斜台を前記固定傾斜台に沿って移動させる手段とを有
したことを特徴とする微小変位調整装置。 - （２）緩衝部材の一端をステージ固定台に固定し、この
固定した固定端の近傍に切欠部を形成し、この切欠部近
傍で可動台に当接させ、前記緩衝部材の他端を自由端と
し、この自由端近傍で可動傾斜台に当接するよう構成し
た特許請求の範囲第１項記載の微小変位調整装置。 - （３）緩衝部材のほぼ中央部において可動台及び可動傾
斜台に当接させ、前記緩衝部材の両端をステージ固定台
に固定し、この両固定端近傍に各々切欠部を形成した特
許請求の範囲第１項記載の微小変位調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24658885A JPS62105442A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 微小変位調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24658885A JPS62105442A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 微小変位調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105442A true JPS62105442A (ja) | 1987-05-15 |
Family
ID=17150648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24658885A Pending JPS62105442A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 微小変位調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62105442A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100953059B1 (ko) | 2003-09-09 | 2010-04-13 | 두산인프라코어 주식회사 | 미세 높이조절 공구대 |
| JP2011003763A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Toppan Printing Co Ltd | アクチュエーター及びそれを備える露光装置 |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP24658885A patent/JPS62105442A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100953059B1 (ko) | 2003-09-09 | 2010-04-13 | 두산인프라코어 주식회사 | 미세 높이조절 공구대 |
| JP2011003763A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Toppan Printing Co Ltd | アクチュエーター及びそれを備える露光装置 |
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